Название: Волноводы
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 79.51 Kb
Скачать файл: referat.me-168978.docx
Краткое описание работы: Определение геометрии прямоугольного и круглого волновода, расчет и построение графиков частотной зависимости электрических характеристик (фазовой, групповой скоростей и т.д.). Расчет геометрии коаксиальной, несимметричной, симметричной полосковой линии.
Волноводы
Задача 1 Прямоугольный волновод
Определить геометрию прямоугольного волновода, предназначенного для передачи электромагнитного поля простейшего типа в заданном диапазоне волн. Рассчитать и построить графики частотной зависимости электрических характеристик волновода (фазовой и групповой скоростей, длины волны в волноводе, затухания, волнового сопротивления, предельной мощности).
λmin =5,2 см; λmax =8,4 см; материал волновода: посереб. алюминий; материал наполнителя: воздух.
Решение
см, b=a/2. Пусть а = 5 см, b=2,5 см. Для волны Н10 λkr=2а.
f = c/λ; fmin = 3,6 ГГц; fmax = 5,8 ГГц; c = 3*108 м/с
Зависимость длины волны от частоты
Зависимость фазовой скорости от частоты
Зависимость групповой скорости от частоты
Зависимость предельной мощности от частоты
Зависимость волнового сопротивления от частоты
где λkr – критическая длина волны (м), d – толщина скин-слоя (м), fkr – критическая частота.
Зависимость затухания от частоты
Задача 2 Круглый волновод
Определить геометрию круглого волновода, предназначенного для передачи электромагнитного поля заданного типа в заданном диапазоне волн. Рассчитать и построить графики частотной зависимости электрических характеристик волновода (фазовой и групповой скоростей, длины волны в волноводе, затухания, волнового сопротивления, предельной мощности).
λmin =4 см; λmax =5,5 см; материал волновода: латунь; материал наполнителя: воздух; волна Н11
Решение
см. Пусть R = 1,5 см. Для волны Н11 λkr=3,41R.
f = c/λ; fmin = 5,5 ГГц; fmax = 7,5 ГГц; c = 3*108 м/с
Зависимость длины волны от частоты
Зависимость фазовой скорости от частоты
Зависимость групповой скорости от частоты
Зависимость предельной мощности от частоты
Зависимость волнового сопротивления от частоты
, где d – толщина скин-слоя (м).
Зависимость затухания от частоты
Задача 3. Коаксиальная линия
Определить геометрию коаксиальной линии, предназначенной для передачи электромагнитного поля простейшего типа с минимальным затуханием. Построить графически структуру поля, токов проводимости и смещения для волн типа ТЕМ, Е01 и Н01. Определить предельную мощность, затухание, волновое сопротивление, длину волны, погонные емкость и индуктивность коаксиальной линии для волны типа ТЕМ.
λ=18 см; материал линии: медь; материал наполнителя: фторопласт-4.
Решение
Пусть d = 2 мм, тогда т. к. по условию затухание минимальное, то D/d = 3.6, D = 7.2 мм.
e = 2 – диэлектрическая проницаемость наполнителя.
, отсюда
Задача 4. Симметричная полосковая линия
Определить геометрию симметричной полосковой линии, предназначенной для передачи электромагнитного поля простейшего типа. Построить графически структуру поля, токов проводимости и смещения для волн типа ТЕМ, Е01 и Н01. Определить погонные емкость и индуктивность, длину волны, затухание и предельную мощность линии для волны простейшего типа.
λ = 15 см; Zo = 50 Ом; материал линии: латунь; материал наполнителя: ПТ-5.
Решение
Геометрию линии определим из следующих условий:
;
мкм;
;
. Отсюда получаем:
а = 8 мм; b = 3,35 мм; t = 0,035 мм; W = 1,3 мм.
Задача 5. Несимметричная полосковая линия
Определить геометрию несимметричной полосковой линии, предназначенной для передачи электромагнитного поля простейшего типа. Построить графически структуру поля, токов проводимости и смещения для волн типа ТЕМ, Е01 и Н01. Определить погонные емкость и индуктивность, длину волны, затухание и предельную мощность линии для волны простейшего типа.
λ = 15 см; Zo = 50 Ом; материал линии: латунь; материал наполнителя: воздух.
Решение
Геометрию линии определим из следующих условий:
;
(0,25; 0,5; 1,0 мм);
,
– глубина скин-слоя.
Для латуни при частоте 2 ГГц мкм. Отсюда получаем:
а = 7,5 мм; h = 0,25; W = 2,5 мм; t = 4,44 мкм.
Похожие работы
-
Расчет одномодового круглого волновода
Задание. Расчет одномодового круглого волновода. Рабочая частота - 6 ГГц Ширина полосы частот - 1 ГГц Коэффициент шероховатости стенок kш = 1.0 Заполнение волновода воздушное Атмосферные условия нормальное
-
Расчет и проектирование пассивных элементов колебательных систем
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Кафедра электронной техники и технологии РЕФЕРАТ На тему: «Расчет и проектирование пассивных элементов
-
Проектирование решетки диэлектрических стержневых антенн
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА РАДИОУПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ курсовой проект
-
Линейная решётка рупорных антенн
Антенно-фидерное устройство как неотъемлемая часть любой радиотехнической системы. Основные электрические и геометрические параметры линейной решётки рупорных антенн и её элементов. Диаграмма направленности, поляризация и полоса пропускания антенны.
-
Направляющие среды в ЭС и средства их защиты
Расчет емкости реальной симметричной цепи в кабеле МКСГ-4х4х1,2, коэффициента фазы коаксиальных пар в комбинированном кабеле КМ-8/6, критической частоты в оптических волокнах оптического кабеля типа ОКЛС-01 при увеличении диаметра его сердцевины.
-
Оптимальная волноводно-щелевая решетка
Щелевые волноводные антенны, выполненные на основе прямоугольного, круглого, змейкового, спирального и других типов волноводов. Выбор размеров волновода. Расчет антенной решетки: длина антенны и проводимость одной щели, диаграмма направленности.
-
Особенности устройства антенны
Расчет размеров и параметров рупорной антенны. Линия передачи - фидерный тракт антенны. Вычисление КПД антенно-фидерного тракта и мощности передатчика. Эксплуатация антенно-фидерного устройства. Определение типа волновода исходя из размеров сечения.
-
Построение линейной решетки вибраторных антенн
Современные радиотехнические средства. Расчет параметров одного излучателя и антенной решетки. Конструктивная схема вибраторного излучателя. Коаксиально – полосковые переходы и дискретный фазовращатель. Полосковый делитель и кольцевой делитель мощности.
-
Прямоугольный волновод
Построение амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристики отрезка волновода в заданном диапазоне. Картина силовых линий электромагнитного поля, зависимость их продольных составляющих от поперечных координат. Изменение длительности импульса.
-
Проектирование двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена
Роль малого зеркала. Расчет геометрических параметров двухзеркальной антенны Кассегрена, параметров облучателя. Соотношение радиуса волновода и критической длины волны. Максимальная фазовая ошибка на краях апертуры. Амплитудное распределение в раскрыве.